RU2096486C1

RU2096486C1 - Method recovering iron from steel-casting foundry slag

Info

Publication number: RU2096486C1
Application number: RU93048270A
Authority: RU
Inventors: В.М. Федотов; В.А. Долинский; Ю.М. Глушаков
Original assignee: Сибирская государственная горно-металлургическая академия
Priority date: 1993-10-19
Filing date: 1993-10-19
Publication date: 1997-11-20

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy. SUBSTANCE: to steel-casting slag, aluminum oxide in quantity 5 to 10% based on smelt and carbon weight is added. After aging of smelt, slag is cooled and subjected to magnet separation. EFFECT: facilitated iron recovery. 1 tbl

Description

Изобретение относится к области металлургии черных металлов и может быть использовано при переработке шлаков сталеплавильного производства, например конвертерных. The invention relates to the field of metallurgy of ferrous metals and can be used in the processing of slag from steelmaking, for example converter.

В промышленной практике конвертерные шлаки, для извлечения из них железа, вводят в состав доменной шихты (Шестопалов К.И. и др. Использование конвертерных шлаков в доменном производстве. Металлург, 1990, N 12, с. 37-38). In industrial practice, converter slags, to extract iron from them, are introduced into the blast furnace mixture (Shestopalov K.I. et al. Use of converter slags in blast furnace production. Metallurg, 1990, N 12, p. 37-38).

Наиболее близким к заявляемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ, согласно которому жидкий железистый сталеплавильный шлак, например конвертерный шлак, смешивают при выпуске с пылью, содержащей 19-32% углерода в соотношении шлак-пыль от 15 1 до 20 1. После частичного восстановления железа из оксидов шлак охлаждают, дробят и подвергают магнитной сепарации для извлечения железа (патент ГДР N 279692, кл. C 21 B 3/06, 1990). Closest to the claimed method according to the technical essence and the achieved result is a method according to which liquid ferrous steelmaking slag, for example converter slag, is mixed upon exhaust with dust containing 19-32% carbon in a slag-dust ratio from 15 1 to 20 1. After partial reduction of iron from oxides, the slag is cooled, crushed and subjected to magnetic separation to extract iron (patent GDR N 279692, CL C 21 B 3/06, 1990).

К недостаткам способа относятся: необходимо механическое дробление, которое сопровождается пылевыносом, что ухудшает условия труда; высокие затраты на дробление. The disadvantages of the method include: mechanical crushing is necessary, which is accompanied by dust removal, which worsens working conditions; high crushing costs.

Задачей изобретения является снижение затрат и улучшение условий труда. The objective of the invention is to reduce costs and improve working conditions.

Эта задача решается тем, что в известном способе извлечения железа из шлаков сталеплавильного производства, включающем частичное восстановление железа из расплава шлака углеродом, охлаждение шлака и магнитную сепарацию, согласно изобретению, в шлак дополнительно вводят оксид алюминия в количестве 5-10% от массы шлака. This problem is solved in that in the known method for extracting iron from slags of steelmaking, including partial reduction of iron from molten slag by carbon, cooling the slag and magnetic separation, according to the invention, aluminum oxide is additionally introduced into the slag in an amount of 5-10% by weight of the slag.

Сущность предлагаемого способа состоит в следующем. В отличие от прототипа измельчение конечного сталеплавильного шлака в предлагаемом способе основано на явлении самораспада шлака при охлаждении вследствие полиморфного превращения двукальциевого силиката. При этом введение в шлаковый расплав оксида алюминия, вероятно, способствует протеканию реакции:

в результате чего оксиды железа связаны с оксидом алюминия и соответственно не образуется ортосиликат железа, отрицательно влияющий на процесс самораспада, стабилизируя модификации двукальциевого силиката, не склонные к самораспаду.The essence of the proposed method is as follows. In contrast to the prototype, grinding of the final steelmaking slag in the proposed method is based on the phenomenon of self-decomposition of slag during cooling due to the polymorphic conversion of dicalcium silicate. In this case, the introduction of aluminum oxide into the slag melt probably contributes to the reaction:

as a result, iron oxides are bound to aluminum oxide and, accordingly, iron orthosilicate does not form, which adversely affects the self-decay process, stabilizing dicalcium silicate modifications that are not prone to self-decay.

Оптимальное количество оксида алюминия, вводимого в шлак, составляет 5-10% от массы шлака. Уменьшение количества присадки менее 5% или увеличение более 10% сопровождается снижением доли мелкой фракции и соответственно увеличением потерь металла вследствие неполного распада конечного шлака. The optimal amount of alumina introduced into the slag is 5-10% by weight of the slag. A decrease in the amount of additive less than 5% or an increase of more than 10% is accompanied by a decrease in the fraction of the fine fraction and, accordingly, an increase in metal losses due to incomplete decomposition of the final slag.

Способ осуществляется следующим образом. В расплавленный сталеплавильный шлак вводят оксид алюминия в количестве 5-10% от массы расплава и углерод. Выдерживает при 1450-1550^oC в течение 30-40 мин. Затем шлак охлаждают и подвергают магнитной сепарации.The method is as follows. Alumina is introduced into the molten steelmaking slag in an amount of 5-10% by weight of the melt and carbon. Withstands at 1450-1550 ^o C for 30-40 minutes Then the slag is cooled and subjected to magnetic separation.

Способ проверен в лабораторных условиях. The method was tested in laboratory conditions.

Пример. Извлекали металл из конвертерного шлака состава, мас. 14,4 SiO₂, 53 CaO, 17,7 Fe общ. 4,8 MnO, 1,9 MgO, по предлагаемому способу. Навеску шлака (200 г) нагревали в электропечи сопротивления в графитовом тигле до 1500^oC и вводили оксид алюминия в количестве 3-12% от массы расплава и углерод. После выдержки расплава при температуре 1500-1550^oC в течение 40 мин тигель с навеской шлака извлекали и охлаждали на воздухе. Охлажденный шлак разделяли по фракциям и, после магнитной сепарации, определяли количество шлака по фракциям. Результаты опыта приведены в таблице.Example. The metal was recovered from the converter slag composition, wt. 14.4 SiO ₂ , 53 CaO, 17.7 Fe total 4.8 MnO, 1.9 MgO, by the proposed method. A slag sample (200 g) was heated in an electric resistance furnace in a graphite crucible to 1500 ^o C and aluminum oxide was introduced in an amount of 3-12% by weight of the melt and carbon. After holding the melt at a temperature of 1500-1550 ^o C for 40 min, the crucible with a slag sample was removed and cooled in air. The cooled slag was divided into fractions and, after magnetic separation, the amount of slag was determined by fractions. The results of the experiment are shown in the table.

Из таблицы видно, что предлагаемый способ обеспечивает эффективное измельчение шлака и соответственно высокое извлечение железа, близкое к достигаемому в способе-прототипе. Отклонение от заявляемых пределов как в сторону уменьшения или увеличения количества присадки приводит к снижению выхода мелкой фракции и соответственно уменьшению извлечения металла (опыт N 4 и 5). The table shows that the proposed method provides effective grinding of slag and, accordingly, high iron recovery, close to that achieved in the prototype method. Deviation from the claimed limits both in the direction of decreasing or increasing the amount of additive leads to a decrease in the yield of the fine fraction and, accordingly, to a decrease in metal recovery (experiment Nos. 4 and 5).

Применение предлагаемого способа в промышленности позволит снизить затраты на переработку шлака ≈ на 20% за счет исключения стадии механического дробления, что также способствует улучшению условий труда. The application of the proposed method in industry will reduce the cost of processing slag ≈ 20% by eliminating the stage of mechanical crushing, which also helps to improve working conditions.

Claims

A method for extracting iron from slags from steelmaking, including partial reduction of iron from the slag melt with carbon, cooling the slag, and magnetic separation, characterized in that aluminum oxide is additionally introduced into the slag in an amount of 5-10% by weight of the melt.